[实用新型]一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机

说明书

本实用新型涉及一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机，其中小翼与风力机的叶片叶尖部分的翼型相同并光滑过渡，小翼朝向叶片吸力面弯曲，且小翼的弯曲倾斜角度为50°～60°。与现有技术相比，本实用新型在深远海风力机受到海洋环境的影响产生艏摇、纵摇、纵荡等运动条件下，能够有效减小叶尖涡对叶尖部分功率的降低，同时叶尖小翼具有良好的气动性能，能够提高风力机叶片的转矩。显著提高风力机总输出功率。

技术领域

本实用新型涉及一种，尤其是涉及一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机。

背景技术

对于有限长度的风力机叶片，在风力机运行条件下叶片上下表面会产生压力差，在风力机的三维旋转效应和叶片表面压差的作用下会使压力面的气流绕过叶尖向吸力面流去，造成吸力面压力增加而压力面压力减小，从而叶尖表面压差减小，叶片转矩下降。同时产生的叶尖涡也会产生诱导阻力，使叶片升力减小，对叶片的功率输出产生不利的影响，对于大型风力机，其叶片尺寸很大，叶尖涡对叶片功率的影响不可忽略。

在风力机叶尖安装小翼结构是提升风力机气动性能的一种重要手段。安装叶尖小翼后，可有效抑制叶尖涡的强度，小翼的向外弯曲延伸使叶尖涡的生成位置向风轮外侧转移，减小了叶尖扰流对叶尖部分压差的影响，提高了叶尖功率输出。由于叶尖小翼与叶片本体部分光滑过渡，相当于对叶片的延伸和弯曲，所以小翼也能产生转矩，使风力机的总功率输出提高。与陆地固定式基础风力机相比，深远海风力机受到海洋环境的影响会产生艏摇、纵摇、纵荡等运动，会影响风轮平面处的入流风速，从而影响风力机的气动性能，因此在运动条件下的风力机功率响应与陆地固定式风力机存在较大差异。

由于叶尖小翼安装的叶片的端部，对叶片的根部会产生一个较大的挥舞力矩，对风力机叶片的结构强度提出了更高的要求，现有的叶尖小翼设计都没有将叶尖结构重量增加以及叶片受力一起综合平衡考虑，导致叶尖小翼的性能没有得到充分发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种大型海上风力机叶尖融合小翼，该小翼与风力机的叶片叶尖部分的翼型相同并光滑过渡，所述小翼朝向叶片吸力面弯曲，且小翼的弯曲倾斜角度为50°～60°。

所述小翼的翼型为NACA64翼型。

所述小翼的展向长度为风轮半径的3％～5％。

所述小翼的弯曲半径为风力机的风轮半径的1％～3％。

一种大型海上风力机，包括多个叶片，所述叶片的叶尖部分上设有小翼，该小翼与叶尖部分的翼型相同并光滑过渡，所述小翼朝向叶片吸力面弯曲，且小翼的弯曲倾斜角度为50°～60°。

所述小翼的翼型为NACA64翼型。

所述小翼的展向长度为风轮半径的3％～5％。

所述小翼的弯曲半径为风力机的风轮半径的1％～3％。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)与叶片的叶尖部分平滑过渡且翼型相同，朝向叶片吸力面弯曲，且小翼的弯曲倾斜角度为50°～60°，实现了小翼与叶尖的融合设计，可以提升叶片叶尖功率输出，显著提高海上风力机总输出功率。

2)展向长度为风轮半径的3％～5％，弯曲半径为风力机的风轮半径的1％～3％，融合小翼具有良好的气动外形，产生功率提升的作用。

附图说明

图1是带叶尖融合小翼的叶片；

图2是翼尖小翼局部示意图；

图3(a)是无叶尖小翼叶片压力面压力云图；